Проходческий щит

 

Изобретение относится к области подземного строительства и может быть использовано в проходческих щитах, применяемых, например, при строительстве тоннелей в изменяющихся горногеологических условиях. Цель изобретения - повышение производительности проходческого щита путем возможности замены транспортирующего органа при изменении грунтовых условий. Проходческий щит содержит корпус, щитовые гидродомкраты, экскаваторный рабочий орган, шнековый конвейер. Шнековый конвейер выполнен в виде модуля и состоит из шнеков с приводом, отжимной камеры и насоса, которые собраны в едином корпусе, который имеет присоединительные элементы для установки в корпусе проходческого щита Входное отверстие головной части корпуса шнекового конвейера выполнено с раструбом, который установлен в проеме и равен размеру проема В хвостовой части корпуса шнекового конвейера закреплен защитный лист, установленный наклонно над выходным отверстием. При изменении вида грунта водонасосного на сыпучий шнековый конвейер демонтируют и устанавливают ленточный конвейер, присоединительные элементы которого соответствуют присоединительным элементам шнекового конвейера 3 ил.

(19) RÙ (! 1) (51) 5 Е31 D9 06

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .:

К ПАТЕНТУ

ЬЭ

<)

CO

Ul

Ch (21) 491 3928/03 (22) 220291 (46) 30.1293 Бюл. Ма 47-48 (71) Научно-технический центр Ассоциации предприятий и организаций Строительного комплекса

"Мосинжстрой" (72) Стогов С.Н„Семенов АН„Самойлов В.П. (73) Научно-технический центр Ассоциации предприятий и организаций Строительного комплекса йосинжстрой" (54) ПРОХОДЧЕСКИЙ ЩИТ (57) Изобретение относится к области подземного строительства и может быть использовано в проходческих щита) применяемых, например, при строительстве тоннелей в изменяющихся горногеологических условиях. Цель изобретения — повышение производительности проходческого щита путем возможности замены транспортирующего органа при изменении грунтовых условий. Проходческий щит содержит корпус, щитовые гидродомкраты, экскаваторный рабочий орган, шнековый конвейер, Шнековый конвейер выполнен в виде модуля и состоит из шнеков с приводом, отжимной камеры и насоса, которые собраны в едином корпусе, который имеет присоединитепьные элементы дпя установки в корпусе проходческого щита Входное отверстие головной части корпуса шнекового конвейера выполнено с раструбом, который установлен в проеме и равен размеру проема В хвостовой части корпуса шнекового конвейера закреплен защитный лист, установленный наклонно над выходным отверстием

При изменении вида грунта водонасосного на сыпучий шнековый конвейер демонтируют и устанавливают ленточный "конвейер, присоединительные элементы которого соответствуют присоединительным элементам шнекового конвейера 3 ил.

2005186

20 обслуживания.

Недостатком укаэанного проходческого щита является то, что при изменении грун- 25 товых условий в забое. например, на водоводоносного грунта с удалением воды в про- З цессе транспортирования.

Изобретение относится к области подземного строительства и может быть использовано в проходческих щитах, применяемых, например, при строительстве тоннелей в изменяющихся горногеологических условиях.

Известен проходческий щиг, содержащий исполнительный орган для разработки забоя, ленточный конвейер с присоединительными элементами, защитную обшивку с и роемом, на опорной поверхности которого установлена приемная часть ленточного конвейера 1.

Поперечный фланец в приемной части конвейера выполнен П-образной формы и размещен сверху на опорной поверхности с перекрытием проема по периметру опорной поверхности. Это исключает просыпание грунта в проем защитной обшивки и снижает трудоемкость проведения технического носный грунт, указанная конструкция не позволяет осуществлять транспортировку

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является проходческий щит, содержащий исполнительный орган, защитную обшивку с проемом, шнековый конвейер, состоящий из корпуса с присоединительными элементами головной и хвостовой частей, транспортирую щего органа с приводом входного элемента головной части корпуса шнекового конвейера, выходного отверстия хвостовой части корпуса шнекового конвейера;отжимной камеры с перфорацией, насоса 2.

Указанный щит обеспечивает разработку и транспортировку водоносных грунтов в забое.

При изменении грунтовых условий в забое. например, на сыпучий грунт укаэанная конструкция проходческого щита не эффективна и малопроизводительна, так как при транспортировке шнековым конвейером сыпучего грунта крупные включения (камни, валуны и т.п.), попадая между витками шне° ков, могут застрять между корпусом и шнеком, возможно высыпание песка из перфорации в отжимную камеру, заштыбовка перфорации.

Конструкция шнекового конвейера предусматривает выполнение других частей щита, приспособленных для работы шнекового конвейера. При этом насос, отжимная

55 камера и другие элементы установлены раздельно от шнекового конвейера. В результате этого исключается возможность замены шнекового конвейера на другой тип конвейера, так как для этого необходимо произвести полный демонтаж конвейера и присоединительных элементов.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей проходческого щита путем замены транспортирующего органа при изменении грунтовых условий.

Поставленная цель достигается тем, что проходческий щит снабжен защитным листом, шнековый конвейер выполнен в виде модуля, а входной элемент головной части корпуса шнекового конвейера. выполнен с раструбом, установленным в проеме защитной обшивки и равным размеру проема, при этом защитный лист установлен наклонно над выходным отверстием хвостовой части корпуса шнекового конвейера.

В заявленном техническом решении все элементы шнекового конвейера: шнеки с приводом, отжимная камера с перфорацией и насос собраны в единый корпус, унифицированный под корпус ленточного конвейе- ра, конструкция которого исключает просыпание грунта за проем защитной обшивки, поэтому шнековый конвейер может использоваться самостоятельно в различных устройствах, независимо от работы других узлов.

За счет выполнения входного элемента головной части корпуса шнекового конвейера с раструбом, равным размеру проема, возможна установка головной части корпуса шнекового конвейера с перекрытием проема защитной обшивки по периметру опорной поверхности, как в известном из аналога ленточным конвейере, исключая попадание грунта за проем, т.е. возможна замена одного транспортирующего органа на другой (ленточного конвейера на шнековый).

За счет установки над выходным отверстием защитного листа наклонно шнековый конвейер может устанавливаться в различных устройствах под различными углами, при которых хвостовая часть корпуса шнекового конвейера может быть либо приподнята, либо опущена по отношению к головной части, либо корпус шнекового конвейера установлен горизонтально. В этих случаях защитный лист, установленный наклонно, дает направление транспортировки грунта как в одном, так и в противоположном направлениях вращения шнеков, иск2005186 лючая заштыбовку выходного отверстия, а также защищая привод шнековога конвейера.

На фиг, 1 изображен праходческий щит, вид сбоку; на фиг. 2 — вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг, 3 — разрез Б — Б на фиг. 1.

Проходческий щит содержит корпус 1 с передним 2 и задним 3 опорными кольцами, шитовые гидрадомкраты 4, исполнительный орган для разработки забоя в виде экскаваторного рабочего органа 5, шнековый конвейер 6.

В ножевой секции 7 корпуса 1 проходческого щита установлена система вертикальных 8 и горизонтальных 9 перегородок для удержания груди забоя при проходке в неустойчивых песчаных грунтах.

В нижней части ножевой секции 7 корпуса 1 проходческого щита закреплена защитная обшивка 10. которая имеет проем 11 с опорной поверхностью 12 по периметру проема.

Экскаваторный рабочий орган 5 закреплен с вазможностью поворота в горизонтальной и вертикальной плоскостях посредством шарнирной подвески 13 и поворотных кронштейнов 14, прикрепленных к опорной раме 15, установленной в нижней части корпуса 1 проходческого щита между передним 2 и задним 3 опорными кольцами, Шнековый конвейер 6 выполнен в виде модуля и состоит из транспортирующего органа — шнеков 16 с левой и правой навивкай с приводом 17, вращающим шнеки в разные стороны, отжимной камеры 18 и насоса1 9, которые собраны в корпусе 20.

Для установки корпуса 20 шнекового конвейера 6 в корпусе 1 проходческого щита головная часть 21 корпуса 20 имеет присоединительный элемент, выполненный в виде П-образного фланца 22. размещенного на опорной поверхности 12 проема 11 защитной обшивки 10, обеспечивая перекрытие проема 11, чтобы при изменении вида грунта(водоносного на сыпучий) обеспечить замену шнекового конвейера на ленточный конвейер известной конструкции, имеющей в качестве присоединительнога элемента Побразный фланец, исключающий просыпание грунта за проем защитной обшивки, Хвостовая 23 часть корпуса 20 шнекового конвейера 6 прикреплена к заднему 3 опорному кольцу корпуса 1 проходческого щита посредствам присаединительнага элемента в виде шарнирной тяги 24.

П риса еди н ител ь н ы е эл ем ен ты голоакой 21 и хвостовой 23 частей корпуса 20 шнекавого конвейера 6 могут быть выполне10 5

55 ны другой формы и исполнения, однако ани должны соогветствавать присоединительным элементам ленточного конвейера, известным из аналога или другой конструкции для того, чтобы при изменении вида грунта заменить один конвейер на другой.

Корпус 20 шнекового конвейера 6 смонтирован в корпусе 1 проходческого щита при помощи установочных кронштейнов 25, установленных в заднем 3 опорном кольце корпуса 1.

Входной 26 элемент головной 21 части корпуса 20 выполнен с раструбом 27, который установлен в проеме защитной обшивки 10 и равен размеру проема, обеспечивая загрузку водонасосного грунта экскаваторным рабочим органом 5 в корпус 20 шнекового конвейера 6.

Шнеки 16 установлены в корпусе 20 на опорах качения 28.

Отжимная камера 18 включает часть корпуса 20 и поддон 29, жестко закрепленный на корпусе 20 в ега нижней части. Поддон 29 имеет наклонное днище 30, на котором непосредственно закреплен насос

19 с откачивающим трубопроводам 21. Над поддоном 29 установлена сьемная пластина

32, являющаяся одновременно дном корпуса 20 шнекового конвейера 6 и имеющая перфорации 33.

Для профилактического обслуживания отжимнай камеры 18 поддон 29 имеет откидные крышки 34 и 35. а верхняя часть корпуса 20 шнекового конвейера над поддоном 29 — смотровые окна 36, В хвостовой 23 части корпуса 20 шнековога конвейера 6 имеется проем 37, через который установлен защитный лист 38 с крышкой 39, прикрепленной снаружи болтами к корпусу 20 шнекового конвейера. 3ащитный лист 38 установлен наклонно над выходным отверстием 40 и служит для направления вывода отжатого грунта через выходное отверстие 40 на ленточный конвейер 41. Такое расположение защитного листа обеспечивает использование шнековаго конвейера в различных устройствах пад различными углами, при которых шнековый конвейер может быть установлен горизонтально или хвостовая часть расположена выше или ниже головной части корпуса шнекового конвейера.

Проходческий щит работает следующим образом.

Водоносный грунт разрабатывают экскаваторным рабочим. органом 5 и подают во входной 26 элемент головной 2 I части кар пуса 20 шнекового конвейера 6, при этом

2005186

45 раструб 27, установленный в проеме 11 защитной обшивки 10, исключает попадание водоносного грунта за проем 11 и обеспечивает загрузку водоносного грунта во входной 26 элемент, В головной 21 части корпуса

20 грунт захватывается шнеками 16 и перемещается в отжимную камеру 18, в которой вода через перфорацию 33 поступает в поддон 29, а отжатый грунт перемещается шне- 10 ками 16 далее к выходному 40 отверстию и с помощью защитного листа 38 выдается на ленточный конвейер 41.

По мере накопления воды в поддоне 29 ее удаляют насосом 19. При заштыбовке 15

fðóHT0M перфорации 33 открывают откидные крышки 34 и 35, снимают съемную пластину 32 и очищают перфорацию 33.

При изменении вида грунта (водоносного на сыпучий) шнековый конвейер 6 демон- 20 тируют из корпуса 1 проходческого щита, для чего корпус 20 отсоединяют от кронштейнов 25, шарнирную тягу 24 — от заднего

3 опорного кольца корпуса 1, а П-образный фланец 22- от опорной поверхности 12 про- 25 ема 11 защитной обшивки 10.

Вместо шнекового конвейера 6 устанавливают ленточный конвейер, известной иэ

Формула изобретения

ЙРОХОДЧЕСКИЙ ЩИТ, содержащий исполнительный орган, защитную обшивку с проемом, шнековый конвейер, состоящий иэ корпуса с присоединительными элементами головной и хвостовой частей, транспортирующего органа с приводом, входного элемента головной части корпуса шнекового конвейера и выходного отверстия хвостовой части шнекового конвейера, отжимной камеры с перфорацией, насоса, отличающийся тем, что, с целью аналога конструкции, присоединительные элементы которого соответствуют. присоединительным элементам шнекового конвейера 6 и выполнены также в виде П-образного фланца и шарнирной тяги, Прикрепляют ленточный конвейер к кронштейнам 25 и осуществляют транспортировку сыпучего грунта. разработанного экскаваторным рабочим органом Б, Предложенное техническое решение позволяет по сравнение с прототипом расширить функциональные возможности проходческого щита за счет того, что при изменении грунтовых условий возможна замена шнекового конвейера, выполненного в виде модуля, на ленточный конвейер, Таким образом появляется возможность проходческим щитом с экскаваторным рабочим органом разрабатывать и транспортировать как сыпучий, так и водоносный грунт, (56) Авторское свидетельство СССР

N 13548523, кл. Е 21 0 9/06, 1983.

Патент США N 4674913, кл, 405-146, опублик. 1987. расширения функциональных возможностей путем замены транспортирующего органа при изменении грунтовых условий, он, снабжен защитным листом, шнековый конвейер выполнен в виде модуля, входной элемент головной части корпуса шнекового конвейера выполнен с раструбом, установленным в проеме защитной обшивки и равным размеру проема, при этом защитный лист установлен наклонно над выходным отверстием хвостовой части корпуса шнекового конвейера.

2005186

2005186

t Э ° °

° 4 ° ° ° ° ° . г °

° °

° ° ° ° Ф

Ф °

° I

° ° е

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5 . ° . 9

° Ф ° °

° °